乙酰解水解法制备皂苷苷元及纯化研究(附件)
目的 本文旨在采用乙酰解法水解人参皂苷制备苷元及次生苷，并进行初步分析与结构鉴定。方法 采用乙酰解法水解人参茎叶总皂苷以制备皂苷苷元，考察了溶剂种类、溶剂比例、反应时间、反应方式等对水解的影响，用溶剂萃取法初步纯化乙酰解产物，并用TLC定性分析。结果 研究结果表明乙酰解法水解人参皂苷制备人参皂苷苷元的最佳溶剂种类为醋酸酐-冰乙酸-纯水-浓硫酸的溶剂体系，硫酸浓度为3%，反应温度为1000C，反应时间4h。使用乙酸乙酯，正丁醇连续萃取，最终皂苷苷元粗产品产率为50.5%。结论 乙酰解法是一种可水解人参茎叶总皂苷转化制备次生苷及苷元的方法，但仍有待进一步深入研究。关键词 乙酰解，水解转化，人参茎叶总皂苷，苷元，次生苷
目 录
1 引言 1
1.1乙酰解水解法 1
1.2人参皂苷的应用及药理作用 2
1.3 皂苷苷元纯化方法 4
1.4 研究意义及内容 5
2 实验部分 6
2.1 实验设备与材料 6
2.2 薄层的定性分析 7
2.3 乙酰解水解法制备皂苷苷元 8
2.4 萃取方法 10
3 结果与讨论 11
3.1 薄层方法的确定 11
3.2 乙酰解条件的确定 11
3.3 萃取及结果讨论 12
3.4人参皂苷元的产率及结果讨论 13
结 论 14
致 谢 15
参考文献 16
1 引言
皂苷（Saponin）是拥有螺旋甾烷或三萜类化合物为苷元的一类糖苷，主要集中于陆地高等植物中，例如人参、远志、甘草、黄芪、绞股蓝和商陆等的主要有效成分都含有皂苷。皂苷因为具备镇静、解热、抗菌、抗癌、抗衰老等药理活性作用，并且在对神经、血液、循环、内分泌系统和消化系统等多方面疾病具有防治作用，从而在医疗上被广泛应用[1]。
近代研究表明皂苷苷元无论是药理作用还是作用效率都是同类皂苷的5倍以上，但是天然的皂苷苷元在自然界中极少独立存在。随着现代技术的发展，现在制备皂苷苷元主要有酸解法、碱解法和酶解法3种方法，但这些方法各自都有着不小的问题，例如副产物多，成本高等。本次研究 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
采取了国际上新兴的乙酰解水解法来制备人参皂苷苷元，并对人参皂苷苷元进行纯化。
1.1 乙酰解水解法
人参皂苷的成苷位置通常在C3位，C6位，C20位。由于苷键属于极易被降解的缩醛结构，人参皂苷由苷元和糖组成易于被酸降解，但是酸解反应太过剧烈容易生成副产物，甚至得不到人参皂苷苷元。乙酰解反应所使用的试剂为乙酸酐和酸，常用的有硫酸和路易斯酸（如氯化铝，氯化锌等），其反应机制与酸解法类似，但是进攻基团不是质子而是CH3CO+。
现在本文使用的乙酰解水解反应不仅操作简单，更重要的是反应条件较为温和。一般可以将苷类化合物溶解于醋酐或醋酐与冰醋酸的混合液中，再加入占溶液体系3%5%的浓硫酸（或相应量的路易斯酸），自然反应在室温下放置110天（或加热数小时），再将反应液以冰水浴冷却，再以碳酸氢钠中和至PH中性，再用氯仿（或乙酸乙酯）将其中的乙酰化糖萃取出来，最后通过层层萃取（或柱色谱分离），就可以得到各种单一的成分，这些单一成分再用HPLC来进行检测。所以使用乙酰解水解法制备皂苷苷元，可以有效减少副产物的生成，提高产率,降低成本，增加收益。并且乙酰化还可以保护皂苷苷元上的OH，从而大大加强皂苷苷元的亲脂性，最终有利于苷元的提纯和鉴定。
将适量人参皂苷缓缓加入到事先配置好的醋酸酐冰乙酸纯水浓硫酸的溶剂体系中（或醋酸酐冰乙酸纯水路易斯酸溶剂体系中）加热搅拌使人参皂苷充分溶解，在油浴锅中加热搅拌回流反应，温度保持在1000C，加热反应4h左右。反应结束后用冰水浴冷却，用碳酸氢钠溶液将其pH值调节至中性，再用氯仿萃取三次，最终得到人参皂苷乙酰解水解产物。
人参皂苷的应用及药理作用
1.2.1 抗肿瘤作用
人参皂苷及其苷元在加速肿瘤细胞的调亡、压制肿瘤细胞的增殖、克制肿瘤血管的生成、抑制肿瘤细胞的侵袭转移、逆转肿瘤的多药耐药性、影响肿瘤信号转导相关基因的表达、加强化放疗肿瘤患者的免疫力等方面都有着不错的作用，特别是在降低肿瘤患者在放化疗中的副作用及加强肿瘤细胞对医治药物敏感性方面作用优秀[2]。
金岩[3]等人对人参皂苷Rg1、Rb1与5氟脲嘧啶是否对地塞米松诱导S180荷瘤小鼠脾淋巴细胞的凋亡造成影响进行了深入的研究。最终实验结果发现人参皂苷Rg1与Rb1对地塞米松对诱导脾淋巴细胞的调亡都起到了抑制的作用，而且5氟尿嘧啶与人参皂苷Rg1有拮抗作用，而与人参皂苷Rb1无拮抗作用。
对心脑血管的保护作用
经过动物实验的证明[4]人参皂苷能够起到保护心脑血管系统的作用。其能够对大鼠心肌缺血、心脏收缩功能起到相应的保护作用，可通过对于心脑 Na+，K+ATP 酶活性的抑制从而发挥其中枢抑制作用和强心作用，可以保护心脏减少受到来自氧自由基的伤害，具备改善急性心肌缺血时心肌舒张功能，保护心肌细胞膜完整性等作用。
池明宇[5]等人通过使用线栓法制备大鼠中动脉缺血再灌注（MCAO/R）模型，从而测定脑匀浆中一氧化氮（NO）、丙二醛（MDA）的量以及过氧化氢酶（CAT）的活性及总抗氧化能力（TAOC）。其最终结果证实人参皂苷对脑缺血再灌注损害具备明显的保护脑组织作用，其利用抗氧化作用来完成其作用机制。另外从实验研究中还发现了，在将人参皂苷注射入昆明种小鼠腹腔后，小鼠的脑膜血管和耳廓血管的血流流量及速度显著上升，利用微循环显微镜我们可以看到交通支开放数明显增加的小动脉血管，从而最终证实人参皂苷对于脑动脉侧支循环的增加与组织血流量的提高以及血流流速的加快有促进作用，可以很好的预防治疗缺血性脑损伤。
1.2.3 抗抑郁作用
抑郁是由各种原因引起的以抑郁为主要症状的心境障碍或情感性障碍，包括注意缺失、睡眠障碍等，是一种高发病、高复发的疾病。目前研究发现人参皂苷对可通过调控中枢神经系统达到抗抑郁的药理活性。
目 录
1 引言 1
1.1乙酰解水解法 1
1.2人参皂苷的应用及药理作用 2
1.3 皂苷苷元纯化方法 4
1.4 研究意义及内容 5
2 实验部分 6
2.1 实验设备与材料 6
2.2 薄层的定性分析 7
2.3 乙酰解水解法制备皂苷苷元 8
2.4 萃取方法 10
3 结果与讨论 11
3.1 薄层方法的确定 11
3.2 乙酰解条件的确定 11
3.3 萃取及结果讨论 12
3.4人参皂苷元的产率及结果讨论 13
结 论 14
致 谢 15
参考文献 16
1 引言
皂苷（Saponin）是拥有螺旋甾烷或三萜类化合物为苷元的一类糖苷，主要集中于陆地高等植物中，例如人参、远志、甘草、黄芪、绞股蓝和商陆等的主要有效成分都含有皂苷。皂苷因为具备镇静、解热、抗菌、抗癌、抗衰老等药理活性作用，并且在对神经、血液、循环、内分泌系统和消化系统等多方面疾病具有防治作用，从而在医疗上被广泛应用[1]。
近代研究表明皂苷苷元无论是药理作用还是作用效率都是同类皂苷的5倍以上，但是天然的皂苷苷元在自然界中极少独立存在。随着现代技术的发展，现在制备皂苷苷元主要有酸解法、碱解法和酶解法3种方法，但这些方法各自都有着不小的问题，例如副产物多，成本高等。本次研究 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
采取了国际上新兴的乙酰解水解法来制备人参皂苷苷元，并对人参皂苷苷元进行纯化。
1.1 乙酰解水解法
人参皂苷的成苷位置通常在C3位，C6位，C20位。由于苷键属于极易被降解的缩醛结构，人参皂苷由苷元和糖组成易于被酸降解，但是酸解反应太过剧烈容易生成副产物，甚至得不到人参皂苷苷元。乙酰解反应所使用的试剂为乙酸酐和酸，常用的有硫酸和路易斯酸（如氯化铝，氯化锌等），其反应机制与酸解法类似，但是进攻基团不是质子而是CH3CO+。
现在本文使用的乙酰解水解反应不仅操作简单，更重要的是反应条件较为温和。一般可以将苷类化合物溶解于醋酐或醋酐与冰醋酸的混合液中，再加入占溶液体系3%5%的浓硫酸（或相应量的路易斯酸），自然反应在室温下放置110天（或加热数小时），再将反应液以冰水浴冷却，再以碳酸氢钠中和至PH中性，再用氯仿（或乙酸乙酯）将其中的乙酰化糖萃取出来，最后通过层层萃取（或柱色谱分离），就可以得到各种单一的成分，这些单一成分再用HPLC来进行检测。所以使用乙酰解水解法制备皂苷苷元，可以有效减少副产物的生成，提高产率,降低成本，增加收益。并且乙酰化还可以保护皂苷苷元上的OH，从而大大加强皂苷苷元的亲脂性，最终有利于苷元的提纯和鉴定。
将适量人参皂苷缓缓加入到事先配置好的醋酸酐冰乙酸纯水浓硫酸的溶剂体系中（或醋酸酐冰乙酸纯水路易斯酸溶剂体系中）加热搅拌使人参皂苷充分溶解，在油浴锅中加热搅拌回流反应，温度保持在1000C，加热反应4h左右。反应结束后用冰水浴冷却，用碳酸氢钠溶液将其pH值调节至中性，再用氯仿萃取三次，最终得到人参皂苷乙酰解水解产物。
人参皂苷的应用及药理作用
1.2.1 抗肿瘤作用
人参皂苷及其苷元在加速肿瘤细胞的调亡、压制肿瘤细胞的增殖、克制肿瘤血管的生成、抑制肿瘤细胞的侵袭转移、逆转肿瘤的多药耐药性、影响肿瘤信号转导相关基因的表达、加强化放疗肿瘤患者的免疫力等方面都有着不错的作用，特别是在降低肿瘤患者在放化疗中的副作用及加强肿瘤细胞对医治药物敏感性方面作用优秀[2]。
金岩[3]等人对人参皂苷Rg1、Rb1与5氟脲嘧啶是否对地塞米松诱导S180荷瘤小鼠脾淋巴细胞的凋亡造成影响进行了深入的研究。最终实验结果发现人参皂苷Rg1与Rb1对地塞米松对诱导脾淋巴细胞的调亡都起到了抑制的作用，而且5氟尿嘧啶与人参皂苷Rg1有拮抗作用，而与人参皂苷Rb1无拮抗作用。
对心脑血管的保护作用
经过动物实验的证明[4]人参皂苷能够起到保护心脑血管系统的作用。其能够对大鼠心肌缺血、心脏收缩功能起到相应的保护作用，可通过对于心脑 Na+，K+ATP 酶活性的抑制从而发挥其中枢抑制作用和强心作用，可以保护心脏减少受到来自氧自由基的伤害，具备改善急性心肌缺血时心肌舒张功能，保护心肌细胞膜完整性等作用。
池明宇[5]等人通过使用线栓法制备大鼠中动脉缺血再灌注（MCAO/R）模型，从而测定脑匀浆中一氧化氮（NO）、丙二醛（MDA）的量以及过氧化氢酶（CAT）的活性及总抗氧化能力（TAOC）。其最终结果证实人参皂苷对脑缺血再灌注损害具备明显的保护脑组织作用，其利用抗氧化作用来完成其作用机制。另外从实验研究中还发现了，在将人参皂苷注射入昆明种小鼠腹腔后，小鼠的脑膜血管和耳廓血管的血流流量及速度显著上升，利用微循环显微镜我们可以看到交通支开放数明显增加的小动脉血管，从而最终证实人参皂苷对于脑动脉侧支循环的增加与组织血流量的提高以及血流流速的加快有促进作用，可以很好的预防治疗缺血性脑损伤。
1.2.3 抗抑郁作用
抑郁是由各种原因引起的以抑郁为主要症状的心境障碍或情感性障碍，包括注意缺失、睡眠障碍等，是一种高发病、高复发的疾病。目前研究发现人参皂苷对可通过调控中枢神经系统达到抗抑郁的药理活性。
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